CN112475343A - 一种多工位旋转自动定位夹具及其工装 - Google Patents

一种多工位旋转自动定位夹具及其工装 Download PDF

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张小昌
李敏
徐金海
徐新华
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Abstract

本发明涉及工件夹紧工装技术领域，公开了一种多工位旋转自动定位夹具及其工装，包括上卡爪(1)和下卡爪(2)，还包括定位块(3)，定位块(3)位于上卡爪(1)和下卡爪(2)的一侧，定位块(3)的一侧设有用于定位工件(4)的限位螺钉(5)，定位块(3)的两侧分别设有斜块(6)，限位螺钉(5)位于斜块(6)之间，上卡爪(1)上设有上压头(7)，上压头(7)位于上卡爪(1)另一侧的下端面上，下卡爪(2)的另一侧设有与下卡爪(2)连接的定心支撑块(8)。本发明上卡爪、下卡爪、定位块对工件的三面进行装夹，提高装夹的精度，下卡爪转动，方便调节工件不同的角度进行加工。

Description

一种多工位旋转自动定位夹具及其工装
技术领域
本发明涉及工件夹紧工装技术领域，尤其涉及一种多工位旋转自动定位夹具及其工装。
背景技术
传统车加工该汽车配件类产品主要包括以下三个步骤：1、车内孔台阶面及孔；2、以台阶面及孔为基准车另一端台阶面；3、以内孔台阶面为基准车端面凸台及孔。这样加工一个产品需三台设备，加工调试花费时间长，配备操作工也多。且毛坯厚度不稳定偏差较大，两内孔台阶深度偏差教大，一般加工还得挑选毛坯加工，这样不但效率低，人工成本高，质量难保证。如中国发明专利CN201920062420.0公开了一种汽车配件旋转工装，包括：支架，其包括对称设置在两端的支撑柱和水平架设在支撑柱之间的横撑；横撑上开设有第一通孔、第二通孔和第三通孔；挂件机构，其包括挂杆和旋转杆；挂杆穿设入第一通孔，挂杆的顶端设置有多根限位撑；旋转杆的第一端以可沿挂杆的内壁旋转并滑动的方式穿入挂杆的内部；旋转杆的第二端竖直向下延伸，且在旋转杆的第二端上设置有挂接孔；限位机构，其包括转轴和链条；转轴分别架设在第三通孔的上方，链条一端缠绕在转轴上，另一端与旋转杆的第一端固定连接。上述工作结构简单且装夹稳定性较差，容易造成较大的加工误差。
发明内容
本发明针对现有技术中加工步骤繁琐、装夹精度低的缺点，提供了一种加工步骤简单、装夹精度高的多工位旋转自动定位夹具及其工装。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：
多工位旋转自动定位工装夹具，包括上卡爪和下卡爪，还包括定位块，定位块位于上卡爪和下卡爪的一侧，定位块的一侧设有用于定位工件的限位螺钉，定位块的两侧分别设有斜块，斜块在定位块的两侧可横向移动，限位螺钉位于斜块之间，上卡爪上设有上压头，上压头位于上卡爪另一侧的下端面上，下卡爪的另一侧设有与下卡爪连接的定心支撑块，下卡爪的上端面上开设有垫块槽，垫块槽的底部设有调节垫片。上卡爪、下卡爪、定位块对工件的三面进行装夹，上压头压紧工件的上端，限位螺钉与工件的后端相抵，装夹时，斜块向工件方向移动，对工件进行固定，提高工件装夹的稳定性，工件在装夹过程中通过定心支撑块自动定心，提高装夹的精度。
作为优选，上卡爪和下卡爪一侧的侧面上均开设有定位槽，定位块的下端位于下卡爪的定位槽内且与下卡爪固定连接，定位块的上端位于上卡爪的定位槽内，上卡爪沿着定位块上下移动。上卡爪在上下移动的过程中，定位块通过定位槽为上卡爪起到导向作用，提高上卡爪上下移动的位置精度，同时上卡爪在推动斜块移动时，提高斜块和上卡爪移动的稳定性。
作为优选，斜块的上下两端面均为第一斜面，上卡爪和下卡爪上设有与第一斜面相适配的第二斜面，第一斜面位于第二斜面之间且与第二斜面相抵。上卡爪向下移动时，上卡爪上的第一斜面向定位块中部挤压第二斜面，从而推动斜块向定位块中部移动夹紧工件，上卡爪与斜块联动夹紧工件，提高工件夹紧的稳定性和精度，简化了工件的夹紧结构和夹紧的方式。
作为优选，斜块之间设有两端分别与斜块相抵的压缩弹簧，斜块上开设有螺钉孔和弹簧槽，螺钉孔内穿设在有紧定螺钉，压缩弹簧的两端穿设在弹簧槽内且套设在紧定螺钉上。压缩弹簧为斜块提供远离定位块中部的推力，压缩弹簧的推力与上卡爪给斜块施加的压力相抵，提高斜块位置的稳定性，防止斜块松动造成工件松动，同时在上卡爪向上移动松开工件时，斜块在压缩弹簧的推力下向远离定位块中部的方向移动，从而松开工件，方便了工件的夹紧和松开。
作为优选，斜块的一侧通过连接螺钉与定位块连接，连接螺钉贯穿于斜块和定位块，斜块靠近限位螺钉的内侧面上设有凸块，凸块位于斜块的另一侧且分别位于定位块的上下两端。斜块与定位块之间留有移动间隙，连接螺钉一方面连接斜块和定位块，另一方面使斜块沿着连接螺钉移动，为斜块的横向移动起到导向作用，方便斜块在定位块两侧的移动。
作为优选，下卡爪的另一侧开设有台阶座，定心支撑块位于台阶座上且与下卡爪固定连接，定心支撑块的上端开设有V型槽。在定心支撑块上开设V型槽，使工件在夹紧过程中能够自动定心，方便在夹紧过程中自动调整工件的位置，提高工件的位置精度。
作为优选，上卡爪的上端开设有圆弧凹槽，上卡爪的上方设有圆弧压头和锁紧螺钉，锁紧螺钉贯穿于上卡爪和圆弧压头，圆弧压头的下端设有与圆弧凹槽相适配的圆弧面。增架圆弧压头和上卡爪的接触面积，圆弧压头向上卡爪施加力时，上卡爪受力面更均匀，在圆弧压头推动上卡爪向下移动夹紧工件时，提高上卡爪向下移动夹紧工件时的稳定性。
作为优选，下卡爪上设有硬齿垫块，硬齿垫块位于垫块槽内，调节垫片位于硬齿垫块的下方。工件装夹时，硬齿垫块与工件的下端接触，定位齿对工件的下端进行定位，提高工件在装夹和加工时底部的稳定性，防止工件底部移动，不同厚度的调节垫片用于调节硬齿垫块的高度，方便装夹不同的工件。
一种多工位旋转自动定位工装，包括以上所述的多工位旋转自动定位工装夹具，还包括旋转卡盘，旋转卡盘上设有活塞孔，活塞孔内设有在活塞孔内上下移动的卡盘活塞，卡盘活塞内开设有压头孔，圆弧压头穿设在压头孔内，锁紧螺钉的上端与卡盘活塞螺纹连接。卡盘活塞通过圆弧压头带动上卡爪上下移动，提高上卡爪上下移动以及在装夹时的稳定性。
作为优选，旋转卡盘上还设有卡盘驱动轴和转盘槽，下卡爪的下端面上设有与转盘槽相适配的转盘，转盘位于转盘槽内且位于卡盘驱动轴的上方，转盘的下方设有与转盘连接的转轴，卡盘驱动轴与转轴连接。卡盘驱动轴通过转轴带动下卡爪转动，方便调节工件不同的角度进行加工，避免了工件的重复装夹，提高工件加工效率。
本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：上卡爪、下卡爪、定位块对工件的三面进行装夹，上压头压紧工件的上端，限位螺钉与工件的后端相抵，装夹时，斜块向工件方向移动，对工件进行固定，提高工件装夹的稳定性，工件在装夹过程中通过定心支撑块自动定心，提高装夹的精度，卡盘驱动轴通过转轴带动下卡爪转动，方便调节工件不同的角度进行加工，避免了工件的重复装夹，提高工件加工效率。
附图说明
图1是本发明实中施例1和实施例2的正视结构示意图。
图2是图1中A-A剖面结构示意图。
图3是本发明中实施例1和实施例2的侧视结构示意图。
图4是图3中B-B剖面结构示意图。
图5是图3中C-C剖面结构示意图。
图6是本发明的爆炸结构示意图。
图7是本发明中实施例3的剖面结构示意图。
图8是本发明中实施例3的立体结构示意图。
附图中各数字标号所指代的部位名称如下：1—上卡爪、2—下卡爪、3—定位块、4—工件、5—限位螺钉、6—斜块、7—上压头、8—定心支撑块、9—台阶座、10—V型槽、11—定位槽、12—第一斜面、13—第二斜面、14—压缩弹簧、15—螺钉孔、16—弹簧槽、17—紧定螺钉、18—连接螺钉、19—凸块、20—圆弧凹槽、21—圆弧压头、22—锁紧螺钉、23—圆弧面、24—硬齿垫块、25—垫块槽、26—调节垫片、27—定位齿、28—旋转卡盘、29—活塞孔、30—卡盘活塞、31—压头孔、32—卡盘驱动轴、33—转盘槽、34—转盘、35—转轴、36—条形定位块。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
多工位旋转自动定位工装夹具，如图1至图6所示，包括上卡爪1和下卡爪2，还包括定位块3，定位块3位于上卡爪1和下卡爪2的一侧，定位块3的一侧设有用于定位工件4的限位螺钉5，限位螺钉5在定位块3转动可进行长度调节，从而适应不同的工件，定位块3的两侧分别设有斜块6，限位螺钉5位于斜块6之间且位于定位块3的中部，上卡爪1上设有上压头7，上压头7与上卡爪1螺纹连接，上压头7可在上卡爪1上上下移动，上压头7位于上卡爪1另一侧的下端面上，下卡爪2的另一侧设有与下卡爪2连接的定心支撑块8。下卡爪2的另一侧开设有台阶座9，定心支撑块8位于台阶座9上且与下卡爪2固定连接，定心支撑块8的上端开设有V型槽10。
上卡爪1和下卡爪2一侧的侧面上均开设有定位槽11，定位块3的下端位于下卡爪2的定位槽11内且与下卡爪2固定连接，下卡爪2的下端通过连接螺栓与下卡爪2的下端固定连接，定位块3的上端位于上卡爪1的定位槽11内，上卡爪1沿着定位块3上下移动。
斜块6的上下两端面均为第一斜面12，上卡爪1和下卡爪2上设有与第一斜面12相适配的第二斜面13，第一斜面12位于第二斜面13之间且与第二斜面13相抵。上卡爪1上的第二斜面13上下移对斜块6的第一斜面12形成推动，控制斜块6的横向移动。斜块6之间设有两端分别与斜块6相抵的压缩弹簧14，压缩弹簧14的数量为两根且平行设置，限位螺钉5位于压缩弹簧14之间，斜块6上开设有螺钉孔15和弹簧槽16，螺钉孔15内穿设在有紧定螺钉17，压缩弹簧14的两端穿设在弹簧槽16内且套设在紧定螺钉17上，压缩弹簧14的两端分别与弹簧槽16的底部相抵。斜块6的一侧通过连接螺钉18与定位块3连接，连接螺钉18贯穿于斜块6和定位块3，连接螺钉18的数量为两个且上下平行设置，斜块6和定位块3之间留有移动间隙，连接螺钉18为斜块6的横向移动起到导向作用，斜块6上靠近限位螺钉5的内侧面上设有凸块19，凸块19位于斜块6的另一侧且分别位于定位块3的上下两端。
实施例2
多工位旋转自动定位工装夹具，如图1至图6所示，包括上卡爪1和下卡爪2，还包括定位块3，定位块3位于上卡爪1和下卡爪2的一侧，定位块3的一侧设有用于定位工件4的限位螺钉5，限位螺钉5在定位块3转动可进行长度调节，从而适应不同的工件，定位块3的两侧分别设有斜块6，限位螺钉5位于斜块6之间且位于定位块3的中部，上卡爪1上设有上压头7，上压头7与上卡爪1螺纹连接，上压头7可在上卡爪1上上下移动，上压头7位于上卡爪1另一侧的下端面上，下卡爪2的另一侧设有与下卡爪2连接的定心支撑块8。下卡爪2的另一侧开设有台阶座9，定心支撑块8位于台阶座9上且与下卡爪2固定连接，定心支撑块8的上端开设有V型槽10。
上卡爪1和下卡爪2一侧的侧面上均开设有定位槽11，定位块3的下端位于下卡爪2的定位槽11内且与下卡爪2固定连接，下卡爪2的下端通过连接螺栓与下卡爪2的下端固定连接，定位块3的上端位于上卡爪1的定位槽11内，上卡爪1沿着定位块3上下移动。
斜块6的上下两端面均为第一斜面12，上卡爪1和下卡爪2上设有与第一斜面12相适配的第二斜面13，第一斜面12位于第二斜面13之间且与第二斜面13相抵。上卡爪1上的第二斜面13上下移对斜块6的第一斜面12形成推动，控制斜块6的横向移动。斜块6之间设有两端分别与斜块6相抵的压缩弹簧14，压缩弹簧14的数量为两根且平行设置，限位螺钉5位于压缩弹簧14之间，斜块6上开设有螺钉孔15和弹簧槽16，螺钉孔15内穿设在有紧定螺钉17，压缩弹簧14的两端穿设在弹簧槽16内且套设在紧定螺钉17上，压缩弹簧14的两端分别与弹簧槽16的底部相抵。斜块6的一侧通过连接螺钉18与定位块3连接，连接螺钉18贯穿于斜块6和定位块3，连接螺钉18的数量为两个且上下平行设置，斜块6和定位块3之间留有移动间隙，连接螺钉18为斜块6的横向移动起到导向作用，斜块6上靠近限位螺钉5的内侧面上设有凸块19，凸块19位于斜块6的另一侧且分别位于定位块3的上下两端。
上卡爪1的上端开设有圆弧凹槽20，上卡爪1的上方设有圆弧压头21和锁紧螺钉22，锁紧螺钉22横向贯穿于上卡爪1和圆弧压头21，圆弧压头21的下端设有与圆弧凹槽20相适配的圆弧面23。下卡爪2上设有硬齿垫块24，硬齿垫块24通过固定螺钉与下卡爪2连接，下卡爪2的上端面上开设有垫块槽25，硬齿垫块24位于垫块槽25内，垫块槽25的底部设有调节垫片26，调节垫片26位于硬齿垫块24的下方，硬齿垫块24的上端面上设有均布设置的定位齿27。
实施例3
一种多工位旋转自动定位工装，如图1至图8所示，包括以上所述的多工位旋转自动定位工装夹具，还包括旋转卡盘28，旋转卡盘28上设有活塞孔29，活塞孔29内设有在活塞孔29内上下移动的卡盘活塞30，卡盘活塞30内开设有压头孔31，圆弧压头21穿设在压头孔31内，锁紧螺钉22的上端与卡盘活塞30螺纹连接。
旋转卡盘28上还设有卡盘驱动轴32和转盘槽33，下卡爪2的下端面上设有与转盘槽33相适配的转盘34，转盘34位于转盘槽33内且位于卡盘驱动轴32的上方，转盘34的下方设有与转盘34连接的转轴35，转轴35和转盘34之间设有条形定位块36，条形定位块36位于卡盘驱动轴32内，使转盘34与卡盘驱动轴32能够同步转动，卡盘驱动轴32与转轴35连接。
工作时，将工件4放置在下卡爪2上，工件4的下端设有与硬齿垫块24相适配的齿形，工件4的前端放置在V型槽10内，工件4的后端与定位块3上的限位螺钉5相抵，接通液压油使卡盘活塞30向下移动，固定在卡盘活塞30上的圆弧压头21同步向下移动，上卡爪1在圆弧压头21的推动下向下移动，上卡爪1上的上压头7压紧工件4，上卡爪1在下移过程中，上卡爪1上的第二斜面13下移推动第一斜面12使斜块6向定位块3中部移动，斜块6上的凸块19向工件4方向移动并逐渐夹紧工件4，工件4的前端位于V型槽10内，在夹紧过程中自动定心，在工件4第一加工面加工完成后，卡盘驱动轴32通过转轴35带动下卡爪2转动90°继续加工第二加工面，第二加工面加工完成后，卡盘驱动轴32通过转轴35带动下卡爪2转动180°继续加工第三加工面。

Claims (10)

1.多工位旋转自动定位工装夹具，包括上卡爪(1)和下卡爪(2)，其特征在于：还包括定位块(3)，定位块(3)位于上卡爪(1)和下卡爪(2)的一侧，定位块(3)的一侧设有用于定位工件(4)的限位螺钉(5)，定位块(3)的两侧分别设有斜块(6)，斜块(6)在定位块(3)的两侧可横向移动，限位螺钉(5)位于斜块(6)之间，上卡爪(1)上设有上压头(7)，上压头(7)位于上卡爪(1)另一侧的下端面上，下卡爪(2)的另一侧设有与下卡爪(2)连接的定心支撑块(8)，下卡爪(2)的上端面上开设有垫块槽(25)，垫块槽(25)的底部设有调节垫片(26)。
2.根据权利要求1所述的多工位旋转自动定位工装夹具，其特征在于：上卡爪(1)和下卡爪(2)一侧的侧面上均开设有定位槽(11)，定位块(3)的下端位于下卡爪(2)的定位槽(11)内且与下卡爪(2)固定连接，定位块(3)的上端位于上卡爪(1)的定位槽(11)内，上卡爪(1)沿着定位块(3)上下移动。
3.根据权利要求1所述的多工位旋转自动定位工装夹具，其特征在于：斜块(6)的上下两端面均为第一斜面(12)，上卡爪(1)和下卡爪(2)上设有与第一斜面(12)相适配的第二斜面(13)，第一斜面(12)位于第二斜面(13)之间且与第二斜面(13)相抵。
4.根据权利要求1所述的多工位旋转自动定位工装夹具，其特征在于：斜块(6)之间设有两端分别与斜块(6)相抵的压缩弹簧(14)，斜块(6)上开设有螺钉孔(15)和弹簧槽(16)，螺钉孔(15)内穿设在有紧定螺钉(17)，压缩弹簧(14)的两端穿设在弹簧槽(16)内且套设在紧定螺钉(17)上。
5.根据权利要求1所述的多工位旋转自动定位工装夹具，其特征在于：斜块(6)的一侧通过连接螺钉(18)与定位块(3)连接，连接螺钉(18)贯穿于斜块(6)和定位块(3)，斜块(6)靠近限位螺钉(5)的内侧面上设有凸块(19)，凸块(19)位于斜块(6)的另一侧且分别位于定位块(3)的上下两端。
6.根据权利要求1所述的多工位旋转自动定位工装夹具，其特征在于：下卡爪(2)的另一侧开设有台阶座(9)，定心支撑块(8)位于台阶座(9)上且与下卡爪(2)固定连接，定心支撑块(8)的上端开设有V型槽(10)。
7.根据权利要求1所述的多工位旋转自动定位工装夹具，其特征在于：上卡爪(1)的上端开设有圆弧凹槽(20)，上卡爪(1)的上方设有圆弧压头(21)和锁紧螺钉(22)，锁紧螺钉(22)贯穿于上卡爪(1)和圆弧压头(21)，圆弧压头(21)的下端设有与圆弧凹槽(20)相适配的圆弧面(23)。
8.根据权利要求1所述的多工位旋转自动定位工装夹具，其特征在于：下卡爪(2)上设有硬齿垫块(24)，硬齿垫块(24)位于垫块槽(25)内，调节垫片(26)位于硬齿垫块(24)的下方。
9.一种多工位旋转自动定位工装，其特征在于：包括权利要求1至8任一项所述的多工位旋转自动定位工装夹具，还包括旋转卡盘(28)，旋转卡盘(28)上设有活塞孔(29)，活塞孔(29)内设有在活塞孔(29)内上下移动的卡盘活塞(30)，卡盘活塞(30)内开设有压头孔(31)，圆弧压头(21)穿设在压头孔(31)内，锁紧螺钉(22)的上端与卡盘活塞(30)螺纹连接。
10.根据权利要求9所述的一种多工位旋转自动定位工装，其特征在于：其特征在于：旋转卡盘(28)上还设有卡盘驱动轴(32)和转盘槽(33)，下卡爪(2)的下端面上设有与转盘槽(33)相适配的转盘(34)，转盘(34)位于转盘槽(33)内且位于卡盘驱动轴(32)的上方，转盘(34)的下方设有与转盘(34)连接的转轴(35)，卡盘驱动轴(32)与转轴(35)连接。
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